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1、第二章 地球上的大气,大气的组成,多种气体的混合物,课前相关知识链接,干洁空气： 1、以氮、氧、氩为主，占大气总体积的99.96%。 2、微量气体： 有二氧化碳、氪氖、氨、甲烷、氢、一氧化碳、氙、臭氧、氡、 水 汽,固体杂质 大气中悬浮着的尘埃、孢子、花粉等固态微粒。,课前相关知识链接,地球大气的密度、温度、压力、组分和电磁特性等都随高度而变化，具有多层次的结构特征。大气的密度和压力一般随高度按指数律递减；温度、组分和电磁特性随高度的变化不同，按各自的变化特征可分为若干层次。,二、大气的垂直分层,课前相关知识链接,对流层的特点： 一、气温随高度升高而递减 大约每上升100 m，温度降低06摄氏
2、度 二、垂直方向上形成强烈对流（“对流层”因此而得名） 三、天气现象复杂多变。,对流层最活跃 和人类的关系最密切 ！,课前相关知识链接,平流层的特点： 1、温度随高度升高而升高 热源来自臭氧吸收太阳光中紫外线 2、空气水平运动占显著优势 3、大气能见度高，利于高空飞行。,课前相关知识链接,高层大气的特点 1、气压很低，空气密度很小 （20003000千米高空已非常接近行星际空间的密度） 2、有若干电离层（80500千米）能反射无线电波,课前相关知识链接,第一节 冷热不均引起大气运动,思考1：一天中早晨气温低于中午的原因?,大气上界,太阳高度小 经过的大气路程长 大气削弱多,太阳高度大 经过的大
3、气路程短 大气削弱少,思考2 ：为什么一天当中，气温最高值出现在午后时,一 大气的受热过程,地球上的能量源泉是：,太阳辐射,读图了解： 1、太阳辐射能主要集中在哪两个部分？,2、太阳辐射为什么属于短波辐射？,主要集中在可见光区和红外区,太阳温度高，辐射中最强 部分为可见光部分，波长短,结论：太阳辐射短波辐射,地面辐射长波辐射,？,大气的对太阳辐射的作用,臭氧大量吸收紫外线,二氧化碳、水汽吸收红外线,（选择特性）,（大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分 可见光能够透过大气到地面）,大气对太阳辐射的反射作用：,参与 的大气成分：,特点：,大气对太阳辐射的散射作用：,参与的大气成分：,
4、云层、尘埃,无选择性,空气分子和微小尘埃,特点：,具有选择性,臭氧（平流层） 水汽、二氧化碳（对流层）,紫外线,红外线,吸收强烈，有选 择性，大部分可 见光可穿透,云层、尘埃,各种波长同 样被反射,无选择性，反 射光呈白色,空气分子、 微小尘埃,蓝色光最易被散射,向四面八方散射 ，有选择性,大气对太阳辐射的削弱作用,一 大气的受热过程,地球上的能量源泉是：,太阳辐射,大气对太阳辐射的作用：,吸收、反射、散射等，大部分太阳辐射到达地面,地面增温,大气吸收,1 “太阳暖大地”,2 “大地暖大气”,一 大气的受热过程,地球上的能量源泉是：,太阳辐射,大气对太阳辐射的作用,吸收、散射等，大部分太阳辐射
5、到达地面,地面是大气的直接热源,为什么一天当中，气温最高值出现在午后时,大气对地面的保温作用,地面增温,大气吸收,1 “太阳暖大地”,3 “大气还大地”,2 “大地暖大气”,大气通过吸收地面长波辐射保持热量,地面通过大气的逆辐射补偿损失的热量,仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？,根据所学知识解释自然现象： 1、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？ 2、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？,（大气对太阳辐射的散射作用）,（正午太阳高度大，阳光穿过路程短，仅蓝光被散射掉，因而天空呈蓝色；早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射，剩
6、下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光）,3、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？ 4、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？,（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）,（人造烟幕能增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）,5、 为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？,赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强的原故,6 塑料大棚和玻璃温室都能够改善农业生产条件。请简要说明原因。,温室效应,全球变暖,
7、二、热力环流,A,地面,高空,1100hpa,1060hpa,单位面积上空气柱的重量,500m,1000m,P1,P2,二、热力环流,1、几个常用概念 A、 气压：,高度升高，气压减小,A,地面,B、高压、低压： 同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为高压；密度越小，气压值越小，称为低压 同一高度（水平面）上空气由高压向低压运动,B,C,D,A,地面,高空,1100hpa,1060hpa,500m,1000m,1,2,C、等压面：,大气中气压值相等的点所构成的面,C,B,P1,P2,P3,比较P1、P2、P3三个高度的气压值大小,气压值相等的点组合而成的面叫做等压面,1100hpa,100
8、0hpa,900hpa,问题1：,P1P2P3,把1至4点按气压由高到低排序-,1342,高,低,等压面变化：高压处上凸，低压处下凹,-,问题2：,地面,高空,高度升高，气压减小,1100hpa,1060hpa,1020hpa,受热,冷却,地面冷热不均,2、热力环流过程,冷却,A,B,C,地面,高空,1100hpa,1060hpa,1020hpa,冷却,冷却,热力环流,受热,高压,低压,低压,低压,高压,高压,A,B,C,地区间冷热差异,太阳辐射,空气的垂直运动,同一水平面的气压差异,大气的水平运动,热力环流,根本原因,能量来源,2、热力环流过程,受热,冷却,A,B,C,D,图中空气在、B、C
9、、四点的流向如何？ 、四点气压值由高到低排列顺序？ DABC,地面,高压,低压,高压,低压,高空,问题3：,G,G,D,D,1.高空的气压高低与地面相反,空气水平运动的直接原因：水平气压差异,大气运动的根本原因：,注意：,2.等压面凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区,3.高压、低压是针对同一水平面而言的。不同高度难比较。,太阳辐射对各纬度加热不均， 造成高低纬度间的热量差异,直接原因,根本原因,总结：热力环流的形成过程：,热力环流原理下：,在理想状态下， 地球赤道和两 极间存在 的热力环流,（1）城市风,城市,郊区,郊区,热,冷,冷,高,低,低,高,低,高,、实例,污染严重的工厂布局
10、在城市风的下沉距离之外 应将卫星城建在城市风环流之外，避免相互污染。,思考： 1、城市风对城市大气环境有什么不良影响？ 城市上升的气流把污染物带到郊区，然后通过地面环流回到城市,2、我们在城市建设中应采取什么样的对策？,城市风,（2）海陆风,陆地,海洋,白天地面吹海风,（2）海陆风,陆地,海洋,晚上海边吹陆风,A,B,A,B,（3）山谷风 白天吹谷风,白天，山坡接受太阳光热较多，成为一只小小的“加热炉”，空气增温较多；而山谷上空，同高度上的空气因离地较远，增温较少。于是山坡上的暖空气不断上升，并在上层从山坡流向谷地，谷底的空气则沿山坡向山顶补充，这样便在山坡与山谷之间形成一个热力环流。下层风由
11、谷底吹向山坡，称为谷风。,（3）山谷风 夜晚吹山风,夜间，山坡上的空气受山坡辐射冷却影响，“加热炉”变成了“冷却器”，空气降温较多；而谷地上空，同高度的空气因离地面较远，降温较少。于是山坡上的冷空气因密度大，顺山坡流入谷地，谷底的空气因汇合而上升，并从上面向山顶上空流去，形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向谷地，称为山风,谷风 山风,思考：甲村庄受到的污染，白天与夜晚相比，何时更严重，为什么？,第一节：冷热不均引起大气运动 一、大气的受热过程 二、热力环流,1冷热不均引起的热力环流 2等压面的弯曲方向 3气压、气温、高度三者之间的关系。,三、大气的水平运动风 影响风形成的几个力 1、水平
12、气压梯度力 2、地转偏向力 3、摩擦力,A 热,B 冷,高压,低压,地面,高空,（1）等压线：同一水平面上气压相等的点连线,1、形成风的直接原因水平气压梯度力,同一水平面上的等压线分布,（1）等压线：同一水平面上气压相等的点连线,B 高压,A 低压,冷,热,（2）气压梯度：单位距离的气压差,（2）气压梯度：单位距离的气压差,1010,1010,1010,1004(hpa),1008(hpa),1004(hpa),A,B,C,比较下面三图的气压梯度大小:,答案：C B A,水平气压 梯度力,方向：垂直于等压线，由高压指向低压,（3）水平气压梯度力,1100,1080,1060,1040,1020
13、(hpa),水平气压梯度力,（4）对风向的影响 风向垂直于等压线，指向低压； 气压梯度力越大，风速越大 水平气压梯度力是形成风的直接原因,只考虑水平气压梯度力,风向,A、B 两点哪个风速较大？ A点风速较B点大 等压线图上，等压线越密集，气压梯度越大，风速越大,2.高空的风,（hpa） 1000 1005 1010,北半球,地转偏向力 A.垂直于空气的运动方向,B.随物体运动速 度增大而增大,水平气压 梯度力,地转偏向力,1100,1080,1060,1040,1020(hpa),水平气压梯度力,考虑水平气压梯度力、地转偏向力 风向平行于等压线（北右南左） 存在于高空（ 高空摩擦力为0 ）,地
14、转偏向力,风向,北半球,3、近地面的风 摩擦力：地面与空气，或不同运动状态的空气层之间相互作用而产生的阻力 方向：始终与运动方向相反 接触面越粗糙，摩擦力越大（高空摩擦力为0）,（百帕） 1000 1005 1010,水平气压 梯度力,地转偏向力,北半球,风向,地面摩擦力,1100,1080,1060,1040,1020(hpa),水平气压梯度力,考虑水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力 最终三力平衡，风向斜交等压线 发生在近地面,地转偏向力,风向,摩擦力,（北半球）,、受水平气压梯度力与地转偏向力的影响,风向平行与等压线(高空风）,、受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响,风向与等压线有一
15、夹角 （近地面风）,只受水平气压梯度力的影响,风向 垂直等压线,产生原因,水平气压梯度力,总结:影响风向的因素,练习：飞机在北半球高空向西飞行，此时飞行方向左边为高压区，右边为低压区，问飞机是顺风还是逆风飞行？,西,东,高压,低压,风压定律：北半球高空，背风而立，左侧为低压，右侧为高压 近地面，背风而立，左前方为低压，右后方为高压,A,B,北半球,判断A和B地的风向 ,下图为北半球高空气压分布图,图中MN为等高面。据图回答以下问题：,图中A、B、C、D、E五处,气压相等的是_三处；气压最 高的是_处；气压最低的是_处。 在近地面,甲处气压比乙处_, 假若此时地球位于远日点附近,则甲、乙两处中的
16、_处位于海洋。,D、B、E,A,C,乙处,低,hpa,1.引起大气运动的根本原因是: A 海陆间热力差异 B 太阳风的驱动作用 C 地面高度不同 D 因纬度不同造成的地面热量差异,课堂练习,2.产生大气水平运动的直接原因: A 水平气压梯度力 B 地转偏向力 C 地面摩擦力 D 前三个力的合力,3.大气运动的最简单的形式是: A 气旋和反气旋 B 风 C 热力环流 D 大气环流,D,A,C,1.下列冷热不均引起的大气运动模式图中，正确的是（ ）,2.下图为等压线分布示意图，其中表示南半球近地面风向的是 （ ）,A B C D,AC,D,由于城市风的出现，城区工厂排出的污染物随上升气流而上升，笼
17、罩在城市上空，并从高空流向郊区，到达郊区后下沉。下沉气流又从近地面流回市中心，并将郊区工厂排出的污染物也带回了城市，致使城市的空气污染更加严重。,为了减轻城市的空气污染，在城市规划中，一定要研究城市上空的风到郊区下沉的距离。一方面将污染严重的工厂布局在城市风的下沉距离之外，避免这些工厂排出的污染物从近地面流向城区。另一方面，应将卫星城建在城市风环流之外，避免相互污染。,1、城市风对城市大气环境有什么不良影响？,2、我们在城市建设中应采取什么样的对策？,3、课后思考：城市风对改善城市空气质量有益处吗？为什么？,讨论,测题1,读下图(a、b表示等压面)，完成下列要求：,(1)画出大气在水平方向和垂直方向上的运动； (2)图中所示的热力环流形成的过程是：先有 运动， 再形成 运动； (3)热力环流形成的根本原因是 ； (4)A、B、C、D四处气压由高到低排列是 。,垂直,水平,地区间冷热不均,B C D A,测试2,1、对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的 地 ；,2、要改善城市空气质量，最好在 地进行植树造林。,C,B,